高速列车客室内呼吸道飞沫传输规律的数值模拟研究

基于欧拉-拉格朗日模型，建立高速列车客室流场与呼吸道飞沫耦合运动、扩散的数值模拟方法，研究飞沫初始释放位置、粒径以及速度对飞沫传输规律的影响。研究结果表明：在送风系统、客室内部结构以及乘客热羽流的共同作用下，各位置释放的同一粒径的飞沫蒸发速率差异较小；所考虑的散送-散回送风系统具有较好的对称性，超过95%的飞沫聚集在飞沫释放侧，只有极少量飞沫流动到中间过道以及非释放侧空间中；大粒径(大于100μm)飞沫由于重力作用，在6 s内快速沉降到客室表面，且主要集中在释放者周围1 m范围内，而小粒径(10μm)飞沫则在短时间快速蒸发并跟随客室气流一起运动，因此，小粒径飞沫比大粒径飞沫扩散范围更广；与说话产生的飞沫扩散范围(纵向、横向、垂向的最大移动距离分别为0.89、0.76和1.21 m)相比，在喷嚏的强射流作用下，呼吸道飞沫的最大扩散范围明显提高(最大移动距离分别增加4.87、2.59和1.09倍)。